BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kanker adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh adanya sel-sel yang
membelah secara abnormal tanpa kontrol dan mampu menyerang jaringan sehat
lainnya. Data World Health Organization (WHO) pada tahun 2010 menunjukkan
bahwa penyakit kanker merupakan penyebab kematian nomor dua di dunia setelah
penyakit kardiovaskuler (Depkes, 2012). Pada tahun 2014-2015 di Indonesia
terdapat peningkatan jumlah penderita penyakit kanker. Jenis kanker tertinggi di
Indonesia adalah kanker leher rahim dan kanker payudara (Depkes, 2017). Jumlah
penderita penyakit kanker cukup tinggi sehingga upaya pengobatan kanker dalam
bidang medis perlu diperhatikan.
Radioterapi merupakan salah satu cara pengobatan kanker atau tumor
menggunakan radiasi pengion untuk mematikan sel-sel kanker atau tumor tersebut
(Wurdiyanto and Budiantari, 2005). Berdasarkan metodenya radioterapi
dibedakan menjadi radioterapi eksternal (sumber radiasi berada di luar tubuh
pasien) dan radioterapi internal (sumber radiasi ditempatkan di dalam tubuh
pasien). Pesawat 60Co merupakan salah satu radioterapi eksternal dengan sinar
gamma (γ) sebagai radiasi pengionnya (Azam et al., 2006). Sumber radiasi 60Co
memancarkan γ dengan energi rata-rata 1,25 MeV. Dengan energi sebesar ini
jaringan sel kanker di bagian dalam tubuh dapat dimatikan (Chang et al., 2014).
Pesawat 60Co memberikan laju dosis serap 1-2 cGy/s di kedalaman organ (IAEA,
2006).
Radioterapi dikatakan efektif apabila dapat membunuh semua sel kanker
namun hanya menimbulkan efek samping yang minimal di jaringan sehat di
sekitar sel kanker. Penyinaran dengan teknik tertentu dibutuhkan untuk
mendapatkan hasil terapi yang maksimal. Salah satu teknik penyinaran γ pada
penyinaran menggunakan filter wedge. Penggunaan filter wedge ini bertujuan agar
semua sel kanker mendapatkan dosis yang sama (Azam et al., 2006).
Filter wedge (untuk lebih singkatnya disebut wedge) berfungsi seperti
pengubah berkas sinar radiasi dengan tujuan mengoptimalkan distribusi dosis
serap (Kumar et al., 2011). Wedge digunakan untuk memodifikasi bentuk kurva
isodosis. Filter wedge terbuat dari bahan padat yang mempunyai daya serap
tinggi terhadap radiasi pengion. Bentuk wedge seperti sebuah prisma segitiga
siku-siku. Kurva isodosis merupakan kurva yang menghubungkan nilai dosis yang
sama sebagai fungsi kedalaman dan jarak melintang dari pusat berkas. Penyinaran
menggunakan wedge pada organ yang permukaannya datar menghasilkan kurva
isodosis dengan sudut kemiringan tertentu. Pada umumnya kanker atau tumor
yang letaknya di dalam tubuh memiliki kedalaman yang berbeda-beda dan
bentuknya tidak teratur. Wedge berguna untuk membentuk profil distribusi dosis
di kedalaman referensi sesuai yang diinginkan agar mencapai dosis yang optimal
pada sel kanker (Azam et al., 2006). Wedge biasanya digunakan pada kasus
kanker payudara, serviks, dan nasofaring.
Pada kasus tertentu, penyinaran γ dengan bantuan wedge mengakibatkan
organ di sekitar kanker akan mendapatkan dosis yang tidak berlebihan. Pemakaian
wedge dapat menurunkan dosis serap karena proses atenuasi sinar γ oleh bahan
wedge, sehingga perlu dilakukan perhitungan nilai penurunan tersebut. Faktor
transmisi wedge (untuk sederhananya disebut faktor wedge) merupakan rasio
dosis serap penyinaran menggunakan wedge dan tanpa menggunakan wedge di
suatu titik di pusat berkas radiasi (Khan, 2003).
Sumber 60Co mengalami peluruhan yang mengakibatkan aktivitas 60Co
semakin kecil. Aktivitas 60Co sebanding dengan laju dosis. Laju dosis serap
biasanya dilakukan secara berkala melalui kegiatan kalibrasi. Nilai faktor wedge
dapat digunakan untuk memperkirakan laju dosis serap yang diterima pasien pada
saat penyinaran menggunakan bantuan wedge.
Pengukuran laju dosis serap γ biasanya dilakukan menggunakan phantom
penyusunnya menyerupai jaringan tubuh manusia. Virtual water phantom
merupakan salah satu jenis phantom yang mempunyai densitas 1,03 gr/cm3. Nilai
densitas phantom mendekati densitas air, karena sebagian besar tubuh manusia
terdiri dari air. Detektor ditempatkan dalam phantom pada posisi tertentu.
Perhitungan laju dosis serap dilakukan dengan menggunakan dua metode
yaitu metode pengukuran langsung dan metode simulasi. Pengukuran langsung laju dosis serap radiasi γ dilakukan di RSUD Dr. Moewardi bagian radioterapi. Simulasi perhitungan laju dosis serap dapat dilakukan menggunakanMonte Carlo
N-Partikel (MCNP), software komputer berbasis metode Monte Carlo. Software
MCNP digunakan untuk menyimulasikan perjalanan partikel neutron, elektron
dan foton dalam suatu material tiga dimensi (Shultis and Faw, 2011). Software
MCNP dapat menyimulasikan perjalanan partikel γ dari sumber 60Co sampai ke
detektor. Monte Carlo N-Particle eXtended Version (MCNPX) merupakan versi
resmi dari MCNP yang meliputi analisis berbagai tipe partikel radiasi dengan
jangkauan energi yang lebih luas (Arrozaqi, 2015).
Geometri pesawat 60Co, phantom dan wedge dalam simulasidibuat semirip
mungkin dengan geometri aslinya agar hasilnya mendekati nilai pengukuran yang
sebenarnya. Pesawat 60Co di RSUD Dr. Moewardi mempunyai sumber radioaktif
berbentuk disk dengan ukuran diameter 1 mm dan tinggi 1 mm. Ukuran sumber
relatif kecil jika dibandingkan dengan ukuran pesawat 60Co, sehingga dalam
simulasi komputasi sumber dapat diasumsikan berbentuk titik. Sumber berbentuk
titik ini bersifat isotropik, artinya memancarkan energi menyebar merata ke segala
arah. Metode Monte Carlo merupakan metode perhitungan secara statistik,
sehingga ketidakpastian bergantung pada pengulangan perhitungan. Besaran nps
merupakan jumlah pengulangan perhitungan dalam simulasi MCNPX. Nilai nps
pada simulasi ordenya sebesar 107 agar nilai ketidakpastiannya kecil, dan dengan
pertimbangan waktu running yang tidak terlalu lama.
Pengukuran laju dosis serap pada radioterapi mengacu pada Technical
Reports Series (TRS)-398 yang dikeluarkan oleh International Atomic Energy
serap dari berkas sinar-γ60Co antara lain pengukuran dilakukan pada kedalaman 5
cm, Source to Skin Distance (SSD) nilainya 80 cm dan luas lapangan sebesar
10 cm × 10 cm (IAEA, 2006).
Saat ini, pada unit teleterapi 60Co di RSUD Dr. Moewardi sudut isodosis
wedge yang tersedia hanya 15°, 30°, 45°, dan 60°. Sudut isodosis wedge (θ) ialah
sudut yang terbentuk antara kurva isodosis dengan garis normal pusat berkas sinar
pada kedalamaan tertentu. Kemiringan permukaan suatu organ tidak selalu sama
dengan sudut isodosis wedge tersebut, misalnya pada kanker serviks. Kemiringan
organ pada kanker serviks ada yang mendekati 20 , sehingga perlu dilakukan
simulasi untuk mendapatkan wedge sudut isodosis 20 .
Sebelum itu, dilakukan simulasi pengukuran laju dosis serap dan faktor
wedge pada wedge sudut isodosis 30° dan 60° menggunakan MCNPX. Sudut
isodosis wedge 30° dan 60° dipilih karena wedge yang tersedia di RSUD Dr.
Moewardi dengan bahan dan luas lapangan yang sama ialah wedge sudut isodosis
30° dan 60°. Faktor Wedge hasil simulasi dibandingkan dengan hasil pengukuran
langsung. Bila hasil simulasi mendekati hasil pengukuran langsung maka dapat
dilakukan simulasi untuk mendapatkan geometri wedge sudut isodosis 20 dan
dihitung faktor wedge-nya.
1.2 Batasan Masalah
Pada penelitian ini dibuat beberapa batasan masalah agar masalah yang
dibahas tidak meluas dan kedalaman analisisnya tetap terjaga, antara lain yaitu:
1. Memodelkan pesawat 60Co dalam input MCNPX sangatlah rumit, jika
demikian detail maka memerlukan kecermatan tinggi. Agar geometri
pesawat 60Co lebih sederhana tanpa mengurangi fungsi utamanya maka
dalam simulasi pesawat 60Co dimodelkan sumber, sealed, sheilding dari
timbal, dan kolimator.
2. Pesawat teleterapi 60Co disimulasikan pada saat kondisi on (sumber radiasi
berada di atas kolimator).
4. Nilai SSD, luas lapangan penyinaran, dan kedalaman referensi untuk
pengukuran faktor wedge mengikuti ketentuan TRS-398.
5. Tidak diukur nilai dosis di daerah penumbra (di titik yang dekat dengan tepi
lapangan penyinaran).
6. Sudut isodosis wedge yang digunakan untuk membandingkan faktor wedge
hasil simulasi dengan dengan hasil pengukuran langsung ialah sudut 30° dan
60° dari bahan yang sama yaitu dari Lead-Antimony Alloy.
7. Geometri wedge yang dicari melalui simulasi adalah geometri wedge yang
menghasilkan sudut isodosis 20°.
1.3 Perumusan Masalah
Permasalahan yang mendasari penelitian ini adalah
1. Bagaimana pengaruh pemakaian sudut isodosis wedge terhadap laju dosis
serap dari hasil pengukuran langsung ?
2. Bagaimana perbandingan besarnya faktor wedge dari hasil pengukuran
langsung dan hasil simulasi ?
3. Bagaimana bentuk geometri wedge 20° dan berapa faktor wedge sudut
isodosis 20° dari hasil simulasi ?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini ialah
1. Menganalisis pengaruh pemakaian wedge sudut isodosis 30° dan 60°
terhadap laju dosis serap dari hasil pengukuran langsung.
2. Membandingkan besarnya fakor wedge dari hasil pengukuran langsung dan
perhitungan dengan simulasi.
3. Mencari geometri wedge sudut isodosis 20° dan mencari faktor wedge sudut
isodosis 20° dari hasil simulasi, serta melihat distribusi laju dosis
penggunaan wedge sudut isodosis 20° pada organ yang kemiringannya
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini adalah
1. Mengetahui pengaruh pemakaian sudut isodosis wedge yang berbeda
dengan bahan yang sama terhadap laju dosis serap.
2. Mengetahui geometri wedge yang menghasilkan sudut isodosis 20°
sehingga dapat digunakan sebagai acuan membuat wedge sudut isodosis 20°
yang asli dari bahan Lead-Antimony Alloy.
